一種徑向兩極充磁夾具的製作方法

2024-04-11 06:39:05

本發明涉及一種加工設備，具體涉及一種充磁夾具。
背景技術：
：目前，磁性材料的應用領域非常廣泛，不同應用的磁路設計不盡相同，所用的磁體形狀和充磁方向也各個不相同，磁體形狀主要有：柱形、環形、方形、瓦形，充磁方向沿軸向和徑向比較普遍。在牽涉到一具體的應用中，需要外周面表磁分布為正弦波分布的兩級充磁圓環狀磁體，以配合步進傳感器的工作。但實際生產中，徑向兩級充磁時的波形為三角形波形，無法實現產品外周面表磁分布為完美的正弦波形，不能滿足具體應用的需求。技術實現要素：針對現有徑向兩級充磁方案無法實現產品外周面表磁分布為正弦波的問題，需要一種新的充分方案。為此，本發明所要解決的技術問題是提供一種徑向兩極充磁夾具，以實現產品外周面表磁分布為正弦波形。為了解決上述技術問題，本發明提供的徑向兩極充磁夾具主要包括：充磁組件，所述充磁組件承載待充磁產品，對待充磁產品進行徑向兩極充磁，並使得產品外周面表磁分布為正弦波形；接線端子，所述接線端子連接充磁組件及電源。在本方案中，所述充磁組件包括：極頭部分，所述極頭部分承載待充磁產品，對待充磁產品產生2極垂直於產品外周方向的外充磁場和2極垂直於產品內周方向的內充磁場，兩磁場方向相同，相互疊加對產品進行飽和充磁，使得產品外周面表磁呈正弦波分布；推出部分，所述推出部分與極頭部分配合設置，用於將完成充磁產品推出極頭部分。在本方案中，所述極頭部分包括非導磁外殼、內充鐵芯、內充繞線組、外充鐵芯、外充繞線組、端蓋及填充樹脂；所述外充鐵芯上繞外充繞線組，其下端固定在外殼的裝配孔內，上端靠端蓋固定並用填充樹脂封裝；所述內充鐵芯上繞內充繞線組，其下端穿過內充鐵芯固定在外殼的安裝臺階上，並用填充樹脂封裝，且內充鐵芯與外充鐵芯之間配合圍成充磁有效區域，以用於安置待充磁產品。在本方案中，所述外充鐵芯繞有的外充繞組，在通電瞬間，外充繞組會產生2極垂直於產品外周方向的外充磁場，外充磁場將產品外周磁化；所述內充鐵芯繞有的內充繞組，在通電瞬間，內充繞組會產生2極垂直於產品內周方向的內充磁場，內充磁場將產品內周磁化；所述外充磁場與內充磁場方向相同，在通電瞬間，兩個輻射磁場相互疊加，對產品飽和充磁。在本方案中，所述外充繞線組與內充繞線組間為雙路並聯。在本方案中，所述外充繞線組與內充繞線組的進線端外接電源正極，所述外充繞線組與內充繞線組的出線端外接電源負極。在本方案中，所述外充繞線組8繞Φ2.0銅線，共4匝。在本方案中，所述內充繞線組繞1.8*3.4扁線，共6匝。在本方案中，所述推出部分包括墊塊、若干頂杆、推出板及推出墊板，所述墊塊位於內充鐵芯與外充鐵芯之間配合圍成的充磁有效區域，以支撐待充磁產品，並在充磁有效區域上下移動；所述推出板與推出墊板之間固定連接；若干頂杆穿設在極頭部分中，其上端接觸墊塊，下端固定在推出板與推出墊板之間。在本方案中，所述若干頂杆沿圓周方向等距分布。本方案提供的徑向兩極充磁夾具，可以對粘接鐵氧體磁環或粘接釹鐵硼磁環進行充磁，能夠實現產品外周面表磁分布為正弦波。附圖說明以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本發明。圖1為本發明實例中徑向兩極充磁夾具的主視圖；圖2為本發明實例中徑向兩極充磁夾具的俯視圖。附圖標記。1底板15第二支撐杆2接線端子16推出板3電磁線17推出墊板4外殼18第一螺釘5內充鐵芯19第二螺釘6端蓋20第一墊腳7產品21第二墊腳8外充繞線組22第四螺釘9外充鐵芯23第五螺釘10墊塊24第三墊腳11內充繞線組25第四墊腳12頂杆26電磁線13填充樹脂27第三支撐杆14第一支撐杆28第三螺釘具體實施方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。本實例通過對待充磁產品產生2極垂直於產品外周方向的外充磁場和2極垂直於產品內周方向的內充磁場，兩磁場方向相同，相互疊加對產品進行飽和充磁，以此來使得產品外周面表磁分布為完美的正弦波形。參見圖1和圖2，其所示為本實例基於上述原理提供的徑向兩極充磁夾具的結構示意圖。該夾具能夠對待充磁產品進行徑向兩極充磁，並使得產品外周面表磁分布為正弦波形。由圖可知，該徑向兩極充磁夾具，主要包含底板1，固定在底板上方的極頭部分(4、5、6、8、9、11、13)、推出部分(10、12、16、17)與接線端子2四部分。底板1作為整個夾具的底座用於承載其它的組成部件。該底板1的上表面為安裝面用於安置其它的組成部件，下表面的四個端角處分別墊四個絕緣墊腳20、21、24、25。其中接線端子2用於外接電源，其分別通過第四螺釘22和第五螺釘23固定在底板1上。極頭部分為整個夾具中的充磁執行部件，用於承載待充磁產品，對待充磁產品進行徑向兩極充磁，並使得產品外周面表磁分布為正弦波形。該極頭部分相對於接線端子2通過第一支撐杆14、第二支撐杆15、第三支撐杆27安置在底板1上，並通過第一螺釘18、第二螺釘19、第三螺釘28進行固定，具體為極頭部分的底端通過第一支撐杆14、第二支撐杆15、第三支撐杆27的頂端固定連接，連接方式可以為螺接；而第一支撐杆14、第二支撐杆15、第三支撐杆27的底端與底板1接觸，並分別通過第一螺釘18、第二螺釘19、第三螺釘28進行固定。為了保證極頭部分的穩定性，第一支撐杆14、第二支撐杆15、第三支撐杆27沿圓周方向等距分布。由此設置的極頭部分通過電磁線3、26連接於接線端子2，再由接線端子2外接電源。夾具中的推出部分與極頭部分配合設置，構成夾具的充磁組件。該推出部分用於將完成充磁產品推出極頭部分，其具體設置在極頭部分和底板之間，並相對於極頭部分可以上下移動，繼而實現將完成充磁產品推出極頭部分。上述方案在具體實現時，極頭部分具體包括非導磁外殼4、內充鐵芯5、內充繞線組11、外充鐵芯9、外充繞線組8、端蓋9及填充樹脂13。外殼4內分為上下兩部分，上部分具有相應的裝配孔，用於安置相應的外充鐵芯9和內充鐵芯5，同時在上部分底部具有安裝臺階，用於固定內充鐵芯5；外殼4內的下部分用填充樹脂13封裝。外充鐵芯9上繞外充繞線組8，其下端固定在外殼4的裝配孔內，上端靠端蓋6固定並用填充樹脂13封裝。內充鐵芯5上繞內充繞線組11，其整體傳設在外充鐵芯9內，且下端固定在外殼4的安裝臺階上，並用填充樹脂13封裝。由此設置的外充鐵芯9與內充鐵芯5之間配合圍成的氣隙即為充磁有效區域，充磁時產品7固定在此有效區域內，以便進行充磁。其中外充繞線組8繞Φ2.0銅線，共4匝；內充繞線組繞1.8*3.4扁線，共6匝。由此設置的極頭部分中，外充鐵芯繞9有外充繞組8，在通電瞬間，外充繞組8會產生2極垂直於產品外周方向的輻射磁場，該磁場稱為外充磁場，外充磁場將產品外周磁化。內充鐵芯5繞有內充繞組11，在通電瞬間，內充繞組11會產生2極垂直於產品內周方向的輻射磁場，該磁場稱為內充磁場，內充磁場將產品內周磁化。由此形成的外充磁場與內充磁場方向相同，在通電瞬間，兩個輻射磁場相互疊加，將產品飽和充磁，經過疊加輻射磁場充磁的產品，外周面表磁呈正弦波分布。本夾具中推出部分具體包括墊塊10、三個頂杆12、推出板16和推出墊板17。墊塊10整體安置在極頭部分中可在外殼4、外充鐵芯9、內充鐵芯5圍成的充磁有效區域內，並可在充磁有效區域內上下活動。該墊塊10用於墊在產品7下端，以將產品7定在此有效區域內定在充磁有效區域內。推出板16與推出墊板17之間粘膠固定，二者可在外殼4與底板1之間的空隙處上下活動；共計三個頂杆12沿圓周方向120°分布，且分別穿過外殼4與填充樹脂13的讓位孔，其下端固定在推出板16與推出墊板17之間，其上端接觸墊塊10。這裡頂杆12的數量並不限於此，根據需要還可採用其它的設計方案。本夾具中接線端子2包括四個接線柱A1、A2、B1、B2，其中A1與A2導通，B1與B2導通，A1、A2與B1、B2之間為開路。A1外接電源正極，A2通過電磁線3連接外充繞線組8與內充繞線組11的進線端；B1外接電源負極，B2通過電磁線26連接外充繞線組8與內充繞線組11的出線端；由此外充繞線組8與內充繞線組11為雙路並聯。根據上述方案構成的徑向兩極充磁夾具在對待充磁產品7進行從充磁操作時，充磁開始前，推出墊板17下端貼緊底板1，墊塊10下端貼緊外殼4的固定臺階，產品7下端貼緊墊塊10，將產品7固定在極頭部分中的充磁有效區域內內；接著接通電源，開始從充磁，產品外充鐵芯繞有的外充繞組，在通電瞬間，外充繞組會產生2極垂直於產品外周方向的輻射磁場，即外充磁場，外充磁場將產品外周磁化；產品內充鐵芯繞有的內充繞組，在通電瞬間，內充繞組會產生2極垂直於產品內周方向的輻射磁場，即內充磁場，內充磁場將產品內周磁化。外充磁場與內充磁場方向相同，在通電瞬間，兩個輻射磁場相互疊加，將產品飽和充磁，經過疊加輻射磁場充磁的產品，外周面表磁呈正弦波分布，整個充磁過程在刷瞬間完成。充磁完成後，藉助外力將推出板16向上頂出，帶動頂杆12、墊塊10一齊向上將充磁完成的產品7頂出。針對本方案進行有限元模擬計算，在10KA電流充磁時，產品外徑位置磁通密度可達到2.5T(特斯拉)，可以滿足釹鐵硼永磁材料及鐵氧體永磁材料充磁要求。由上可知，利用該充磁夾具，可以對粘接鐵氧體磁環或粘接釹鐵硼磁環進行充磁，能夠實現產品外周面表磁分布為正弦波。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp